Présentée l'Université Louis Pasteur de Strasbourg Faculté des Sciences de la Vie pour obtenir le grade de

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Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
THESE Présentée à l'Université Louis Pasteur de Strasbourg Faculté des Sciences de la Vie pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Louis Pasteur Strasbourg I Discipline : Sciences du vivant Domaine : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie Par Anne Woods INFECTION ET AUTOIMMUNITE « APPROCHES EXPERIMENTALES DES MECANISMES DE RUPTURE DE LA TOLERANCE B LYMPHOCYTAIRE» Soutenue publiquement le 2 avril 2007 Membres du jury Directeur de thèse : Dr Anne-Sophie Korganow, Faculté de Médecine de Strasbourg Rapporteur interne : Pr Jean-Luc Imler, IBMC à Strasbourg Rapporteur externe : Pr Luc Mouthon, Hôpital Cochin à Paris Rapporteur externe : Pr François Tron, Faculté de Médecine et de Pharmacie de Rouen

  • compagnon de thèse et dans la vie

  • activation polyclonale des lb

  • inhibition indirecte de l'activité suppressive des lt cd4

  • vivo des cellules nk

  • hypergammaglobulinémie des souris myd88

  • gène


Publié le : dimanche 1 avril 2007
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THESE



Présentée à l’Université Louis Pasteur de Strasbourg
Faculté des Sciences de la Vie pour obtenir le grade de

Docteur de l’Université Louis Pasteur Strasbourg I
Discipline : Sciences du vivant
Domaine : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie



Par Anne Woods







INFECTION ET AUTOIMMUNITE
« APPROCHES EXPERIMENTALES DES MECANISMES DE
RUPTURE DE LA TOLERANCE B LYMPHOCYTAIRE»






Soutenue publiquement le 2 avril 2007

Membres du jury

Directeur de thèse : Dr Anne-Sophie Korganow, Faculté de Médecine de Strasbourg
Rapporteur interne : Pr Jean-Luc Imler, IBMC à Strasbourg
Rapporteur externe : Pr Luc Mouthon, Hôpital Cochin à Paris
Rapporteur externe : Pr François Tron, Faculté de Médecine et de Pharmacie de Rouen









A Olive et Rémy,

















Je voudrais en premier lieu remercier Messieurs Jean-Luc Imler, Luc Mouthon et François
Tron pour avoir accepté de juger mon travail.


Je tiens également à exprimer ma gratitude aux professeurs Jean-Louis Pasquali et Thierry
Martin pour m’avoir accueilli au sein de leur équipe pendant ces quatre années…et des
poussières. Ce fut une expérience très enrichissante et très formatrice.


Je souhaite également remercier le docteur Anne-Sophie Korganow pour sa constante
présence et son aide précieuse dans les bons et les mauvais moments.


Tout le travail présenté dans ce manuscrit n’aurait pas été ce qu’il est sans le LIP ! Je
remercie absolument tout le monde pour l’aide, l’aide et encore l’aide, l’expertise, les
conseils, le soutien, la rigolade, les tours en voiture, les TGFF et les pinch-punch, les boites
à chats, les chats, les déjeuners-piscine, les truffes, les barbecues… Je crois que vous vous
serez tous reconnus. Bref un très grand merci pour tout ce que vous avez fait pour moi.
Après vous, je ne serais plus la même !


Je dois également beaucoup au soutien de ma famille : petits et grands, français et anglais,
vosgiens et mosellans, vieux et maladroits, jeunes et bêtes… Cette fois-ci c’est bien la
dernière !


Je voudrais également remercier mes amis de la chorale pour tous ces moments partagés
Dil Se.


Enfin, je tiens à remercier tout spécialement mon compagnon de thèse et dans la vie.
Quelles trois belles années. Vivement la suite !

INTRODUCTION 1

Avant pros 2

Première partie : La tolérance B lymphocytaire 4
I/Les différents modes de tolérance B lymphocytaire 5
A/L’édition de récepteur 5
B/la délétion clonale 8
C/L’anergi 9
D/L’iorance immunologique 10
II/La régulation dela tolérance 2
I/Conclusion 12

Deuxième partie : Les maladies autoimmunes : facteurs intervenant 14
I/Classification des maladies autoimmunes 15
I/Les facteursgéntiques 16
A/Les gènes affectant la présentation ou la reconnaissance de l’antigène : les gènes du CMH 17
B/Les gènes qui contrôlent le répertoire thymique 17
1)AIRE 7
2)DM2 18
C/Les gènes qui modifient laclairance de l’Ag 19
1)Les gènesducomplément 19
2)Les gènes codant pour les récepteurs Fc γ 19
D/Les gènes contrôlant l’activation lymphocytaire 20
1)CTLA-4 (Cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen) 20
2)PDCD1 21
3)PTPN22 (protein tyrosine phosphatase non-receptor 22)
III/ Les facteurs environnementaux 22
A/Les facteurs non infectiux 22
1)Les rayons ultraviolets 2
2)Les facteurs hormonaux 23
3)Lefacteursmédicamenteux 24
B/Les facteurs infectiux 4
1)Données épdémologiques
2)Hypothèses mécanistiques 25
a)Le mimétisme moléculaire 25
b)La libération d’Ag séquestrés 7
c)Les effets de l’interféron- α 8
d)L’activation lymphocytaire non spécifique 29
#L’effet superantigène 29
#L’activation polyclonale des LB 30
IV/Conclusion 32

Troisième partie : L’activation des récepteurs « Toll-like » :
un lien possible entre infection et autoimmunité 33
I/Les récepturs «Tol-ike » 34
II/L’activation des TLR participe au développement de l’autoimmunité induit par les infections 35
A/Les ligands TLR modifient l’activité suppressive des LT régulateurs 35
+ + low1)Inhibition directe de l’activité suppressive des LT CD4 CD25 CD45RB 36
+ + low2)Inhibition indirecte de l’activité suppressive de CD25 CD45RB
B/L’activation des TLR permet la stimulation de LB autoréactifs 36
1)Le modèle tgFR deLeadbettter 37
2)LemodèledLau8
C/Les TLR influncent la réponse des cellules dendritiques 3
1)L’activation des TLR induit un effet adjuvant 38
2)L’activation des TLR induit une libération d’IFN- α par les cellules dendritiques 39
I/ Conclusion 40

PRESENTATION DU PROJET DE THESE 43

MATERIELS ET METHODES 48

I/Les ouris tge kno-ut 49
II/nfectn parlvirs influenza 49
III/Infection par Bb et charge bactérienne 50
A/Choix dela souche et sensibilité des souris 50
B/Chargebactérien 51
III/Stimulation invitro ds cellules dendritiques
IV/Blocagein vivo desclues NK 52
V/Blocage in vivol’IL-4
VI/Quantification de l’AID 2

RESULTATS ET DISCUSSION 53

Première partie : une infection peut-elle rompre la tolérance des LB FR Smi et Hul ? 54
I/ L’infection chronique par Borrelia burgdorferi rompt l’ignorance de cellules B FR Smi et Hul 55
II/Conclusion etdiscussion 58

Deuxième partie : un autre agent infectieux peut-il rompre la tolérance des LB FR
Smi etHul ? 59
II/ L’infection par le virus influenza ne rompt pas la tolérance des cellules B FR Smi et Hul 60
III/Conclusion etdiscussion 62

Troisième partie : La protéine adaptatrice MyD88 contrôle l’activation polyclonale
des cellules B lors de l’infection par Borrelia burgdorferi 63
I/Rôle des TLR in vivo dans la rupture de la tolérance des LB FR Hul 64
II/ MyD88 contribue au contrôle négatif de l’hypergammaglobulinémie polyclonale
induite par Borrelia burgdorferi 65
I/ Résultas compléentaires8
A/ Rôedes celuls NK dans l’hypergammaglobulinémie des souris MyD88-/- 68
B/Le phénotype des souris MyD88-/- est-il lié à un défaut de la voie IL-1/IL-18 68
C/Comment expliquer le déséquilibre de la balance Th1/Th2 dans les souris MyD88-/- 69
1)Effet de l’absence de l’IL-12 sur l’hypergammaglobulinémie des souris MyD88-/- 69
2)Rôle de L’IL-4 dans l’hypergammaglobulinémie des souris MyD88-/- 70
D/Effet deMyD88 dans le switch 70
II/Conclusionet discussion 72

CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES 74

ANEXS 79

BILIOGRAPHIE 83

Liste des abréviations



Ac : anticorps
ADNdb : ADN double brin
ADNsb : ADN simple brin
Ag : antigène
AID : activation induced deaminase, deaminase induite par l’activation
ARNdb : ADN double brin
ARNsb : ADN simple brin
AutoAg : autoantigène
Bb : Borrelia burgdorferi
BCR : B cell receptor, récepteur des cellules B
CI : complexes immuns
cIgG : immunoglobuline chimérique
CMH : complexe majeur d’histocompatibilité
DC : cellules dendritiques
DID : diabète insulino-dépendant ou diabète de type 1
EAE : encéphalomyélite autoimmune expérimentale
EBV : virus d’Epstein-Barr
Fc γR : récepteur Fc γ
FR : facteur rhumatoïde
HA : hémagglutinine
HEL : hen egg lysozyme, lysozyme d’œuf de poule
ICE : enzyme de conversion des interleukines
IFN : interferon
Ig : immunoglobuline
IL : interleukine
IL-18R : récepteur de l’IL-18
IPEX : immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X-linked, syndrome lié à une
mutation du gène foxp3
KI : knock-in
LB : lymphocyte B
LCMV : virus de la chorioméningite lymphocytaire
LED : lupus érythémateux disséminé
LPS : lipopolysaccharide
LT : lymphocyte T
MAI : maladie autoimmune
NOD : non obese diabetic
PLP : proteolopid protein, protéine encéphalitogène dérivée de la myéline
PR : polyarthrite rhumatoïde
SEP : sclérose en plaques
SnRNA : small nuclear RNA, petit ARN nucléaire
SnRNP : small nuclear ribonucleoprotein, petite ribonucléoprotéine nucléaire
Tg : transgénique
TLR : Toll-like receptor

Introduction










INTRODUCTION
1 Introduction
Les cellules B, formées dans la moelle osseuse, expriment un récepteur membranaire ou BCR
(B cell receptor, ou récepteur de l’antigène, Ag) reconnaissant des Ag du soi (autoAg) et du
non soi (Ag exogènes). Pour éviter le développement d’une réponse immunitaire autoréactive,
il existe, au cours de l’ontogénie, des étapes de sélection négative qui soit éliminent
physiquement les cellules B reconnaissant le soi, soit modifient leur réactivité et leur
sensibilité vis-à-vis de l’autoAg.

Malgré l’existence de cette sélection négative, il subsiste des LB reconnaissant des autoAg
chez le sujet sain. Notre laboratoire s’intéresse depuis plusieurs années aux mécanismes
pouvant expliquer ce maintien de cellules B autoréactives. Grâce à l’étude de modèles de
souris transgéniques (tg) pour des FR, ces travaux ont permis, de confirmer l’existence d’un
mode de tolérance particulier des cellules B FR qui permet le maintien des LB autoréactifs en
périphérie dans un état de non réactivité vis-à-vis de l’autoAg différent de l’anergie :
l’ignorance immunologique. Cet état reproduit assez fidèlement la situation des cellules B
autoréactives du sujet sain.

La persistance de LB autoréactifs en périphérie soulève le problème d’une éventuelle rupture
de la tolérance de ces cellules et de leur participation au déclenchement des maladies
autoimmunes (MAI). Plusieurs facteurs ont été associés au développement des MAI et
pourraient être à l’origine d’un échappement à la tolérance. Ils peuvent être d’origine
génétique ou environnementale. C’est l’association de plusieurs de ces facteurs qui confère
une susceptibilité au développement des MAI.

L’objectif de ce travail de thèse a été de comprendre plus particulièrement le rôle des
infections dans la rupture de la tolérance, d’une part en essayant de déterminer si une
infection peut rompre la tolérance de LB autoréactifs, comme cela pourrait se produire chez le
sujet sain, et d’autre part en recherchant les mécanismes d’une telle rupture et en particulier le
rôle des récepteurs Toll-like, impliqués depuis peu dans l’activation des LB autoréactifs.

Nous aborderons donc, tout d’abord, les mécanismes de la tolérance B lymphocytaire,
identifiés grâce à des modèles de souris tg pour des immunoglobulines (Ig). Les différents
modes de tolérance des LB et les modèles qui ont permis leur mise en évidence seront décrits
dans la première partie de cette introduction.
2
Introduction
Les facteurs génétiques et environnementaux intervenant dans le développement des MAI
feront l’objet d’une analyse détaillée dans la deuxième partie de cette introduction.
Enfin, la troisième partie aura pour objet le rôle potentiel des récepteurs « Toll-like » dans le
lien qui semble exister entre les MAI et les infections.

3
Introduction








Première Partie:
La tolérance B lymphocytaire
4

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